JP2004100705A - 内燃機関の燃料噴射システムのための高圧導管 - Google Patents

Abstract

【解決手段】内燃機関の燃料噴射システムのための高圧導管において、高圧導管２３が少なくとも１つの狭窄部２９を有している。
【効果】本発明に基づく前記構成によって、付加的な構成部品を用いることなしに、かつ極めてわずかな製作費用で所望の横断面減少を達成することができる。さらに狭窄部は公知のプレート片に比べて流動にとって有利である。
【選択図】図２

Description

　本発明は、内燃機関の燃料噴射システムのための高圧導管に関する。

　燃料噴射システム、特にコモンレール式燃料噴射システムの高圧領域には、運転時に圧力脈動が発生し、該圧力脈動は燃料噴射システムの噴射特性に不都合な影響を及ぼす。圧力脈動は、燃料を取り囲む構成部分、特に高圧導管（高圧管路）の弾性及び燃料の圧縮性によって生じる。該圧力脈動の発生は、該圧力脈動によって負荷される燃料の流動速度を高めることによって避けられる。このことは、流過断面の縮小（減少）によって達成される。コモンレール式燃料噴射システムでは、燃料高圧ポンプとコモンレールとの間に流過断面の縮小部を設けることが提案される。

　そのために公知のコモンレール式燃料噴射システムでは、燃料高圧ポンプと該燃料高圧ポンプ内へねじ込まれる高圧接続管片との間にプレート片をはめ込んであり、該プレート片が直径約０．６５ｍｍの中央孔を有している。このような小さな中央孔は高圧導管内の流過断面の縮小部を成して、所望の流動加速を生ぜしめる。

　本発明の課題は、公知技術のプレート片を用いることなしに、圧力脈動の発生を避けることである。

　前記課題を解決するために本発明に基づく構成では、高圧導管が少なくとも１つの狭窄部を有している。

　本発明に基づく前記構成によって、高圧導管の所望の横断面縮小が、付加的な構成部品を用いることことなしに、かつ著しくわずかな製作費用で達成される。さらに、本発明に基づく高圧導管の狭窄部（くびれ）は、急激な横断面減少を生ぜしめる公知のプレート片に比べて液体流動にとって有利である。

　プレート片の省略によって、製造コストが節減されるだけではなく、燃料噴射システムの組立が容易になり、かつエラー源若しくは誤りのもと（プレート片の脱落）が排除される。

　本発明の有利な実施態様では、狭窄部が変形加工によって、特にロールを用いて形成され、若しくは圧搾又は圧縮によって形成される。このような手段は製作技術的に容易に実施でき、一般には延性材料、特に金属から成る高圧導管への狭窄部の形成を可能にするものである。狭窄部の領域に円形の横断面を与えるか若しくは方形の横断面を与えるかに応じて、狭窄部がロールによって形成されるか、若しくは圧搾によって形成される。少なくとも１つの狭窄部が、高圧導管の端部に配置されると有利である。この箇所は、狭窄部にとって流体工学的並びに製作技術的な観点から有利である。

　本発明に基づく高圧導管が、燃料高圧ポンプとコモンレールとの間に配置され、若しくはコモンレールとインジェクターとの間に配置されると有利である。

　別の実施態様では本発明に基づく１つの高圧導管が２つのコモンレール間に配置されてよく、このような実施態様は、１つの燃料噴射システムが例えば８気筒Ｖ形エンジンにおけるように２つのコモンレールを備えている場合に有利である。さらに本発明に基づく高圧導管は、ポンプ・導管・ノズル式の燃料噴射システムのポンブとノズルとの間に設けられてもよい。

　前述のすべての実施態様において、本発明に基づく圧力導管は圧力脈動の減衰若しくは排除にとって有効である。

　図１に、ラジアルピストンポンプ１を備えたコモンレール式燃料噴射システムのブロック回路が示してあり、該コモンレール式燃料噴射システムが本発明に基づく高圧導管の説明のために代表例として用いてある。しかしながら、本発明は前記形式の燃料噴射システムに限定されるものではなく、不都合な圧力脈動の発生するあらゆる高圧装置、特に他の形式の燃料噴射システム、例えばポンプ・導管・ノズル式の燃料噴射システムに有利に用いられ得る。

　ラジアルピストンポンプ１が吸込側３と（高）圧力側５とを有しており、圧力側５が逆止弁７を介してコモンレール９に接続されている。逆止弁７とコモンレール９とが第１の高圧導管８によって互いに液圧的に接続されている。

　コモンレール９内の圧力調整が圧力調整弁１１によって行われ、該圧力調整弁が余剰の燃料をコモンレール９から燃料戻し路１３へ導く。コモンレール９と圧力調整弁１１とが第２の高圧導管１０によって互いに液圧的に接続されている。燃料戻し路１３がラジアルピストンポンプ１の吸込側３内に開口している。吸込側３が燃料タンク（図示せず）から燃料を供給されるようになっている。

　圧力側５と、吸込側３に液圧的に接続された燃料戻し路１３との間に、流量制御弁１５を設けてある。流量制御弁１５が図１に示してあるように開かれている場合には、ラジアルピストンポンプ１の圧力側５には圧力形成が行われず、それというのは燃料戻し路１３を介して吸込側３への液圧的な接続（連通）が生じているからである。この状態では、ラジアルピストンポンプ１は燃料をコモンレール９内へ供給せず、それというのはコモンレール９内の圧力がラジアルピストンポンプ１の吸込側３の圧力よりも著しく高いからである。量制御弁１５が閉じられると、圧力側５と燃料戻し路１３、ひいては吸込側３との間の液圧的な接続が中断され、その結果、ラジアルピストンポンプ１のポンプエレメント１７内での圧力形成が行われる。この状態ではラジアルピストンポンプ１は、ポンプエレメント１７によって形成される圧力がコモンレール９内の圧力よりも高くなると直ちに、燃料をコモンレール９内へ供給する。ポンプエレメント１７の非定常な吐出（圧送）、量制御弁１５及び圧力調整弁１１の切換過程若しくは別の非定常の過程が、燃料噴射システムの高圧領域内に不都合な圧力脈動を生ぜしめることになる。

　コモンレール９が別の高圧導管１９によってインジェクター２１に液圧的に接続されており、インジェクターが燃料を、図示してない内燃機関の燃焼室若しくは吸気通路内へ噴射する。

　図２及び図３に示す本発明に基づく高圧導管２３を、第１の高圧導管８、第２の高圧導管１０若しくは高圧導管１９の代わりに用いることによって、前述の圧力脈動が減少され、或いは完全に抑制される。

　本発明に基づく高圧導管は、必要に応じて、圧力脈動の抑制のためのほかの手段と組み合わせて用いられてよい。

　図２に、本発明に基づく高圧導管２３の縦断面及び、切断線Ａ−Ａに沿った横断面を示してある。本発明に基づく高圧導管２３は、導管が通常そうであるように、内径２５と外径２７とを有している。本発明に基づく高圧導管２３は円筒状の横断面を有している。高圧導管２３は切断線Ａ−Ａの領域に狭窄部２９を有している。狭窄部２９は図２の第１実施例では、回転するロール工具３１によって形成される。ロール工具３１がロール工具自体の回転軸線３３を中心として回転する。高圧導管２３も同時に回転させられる。回転軸線３３、ひいてはロール工具３１は、高圧導管２３に所望の狭窄部２９が形成されるまで、互いに接近する方向に運動させられる。この場合に留意すべきことは、高圧導管２３の内径を狭窄部２９の領域で完全に閉じないようにすることである。

　図３に、本発明に基づく高圧導管２３の第２実施例を同じく縦断面及び、切断線Ａ−Ａに沿った横断面で示してある。第１実施例と同じ構成部分には、同じ符号が付けてある。第２実施例では、狭窄部２９は回転対称ではない。第２実施例の狭窄部２９は、高圧導管２３の圧搾（押しつぶし）によって形成されている。これによって、狭窄部２９の領域の横断面が回転対称的ではなく、２つの平面部３５を有している。狭窄部２９のこのような成形が、著しく簡単でかつ経済的であり、狭窄部２９の領域で高圧導管２３の流過断面の所望の縮小を生ぜしめる。

燃料噴射システムの回路図 本発明に基づく高圧導管の第１実施例の縦断面及び横断面図 本発明に基づく高圧導管の第２実施例の縦断面及び横断面図

符号の説明

　１　ラジアルピストンポンプ、　３　吸込側、　５　圧力側、　７　逆止弁、　８　高圧導管、　９　コモンレール、　１０　高圧導管、　１１　圧力調整弁、　１３　燃料戻し路、　１５　流量制御弁、　１７　ポンプエレメント、　１９　高圧導管、　２１　インジェクター、　２３　高圧導管、　２５　内径、　２７　外径、　２９　狭窄部、　３１　ロール工具、　３３　回転軸線、　３５　平面部

Claims (10)

1. 　内燃機関の燃料噴射システムのための高圧導管において、高圧導管（２３）が少なくとも１つの狭窄部（２９）を有していることを特徴とする、内燃機関の燃料噴射システムのための高圧導管。
2. 　少なくとも１つの狭窄部（２９）が、変形加工によって形成されている請求項１記載の高圧導管。
3. 　少なくとも１つの狭窄部（２９）が、ロールによって形成されている請求項２記載の高圧導管。
4. 　少なくとも１つの狭窄部（２９）が、圧搾加工によって形成されている請求項２記載の高圧導管。
5. 　少なくとも１つの狭窄部（２９）が、有利には高圧導管（２３）の端部に配置されている請求項１から４までのいずれか１項記載の高圧導管。
6. 　高圧導管（２３）が燃料噴射システムの高圧領域内に配置されている請求項１から５までのいずれか１項記載の高圧導管。
7. 　高圧導管（２３）が燃料高圧ポンプ（１）とコモンレール（９）との間に配置されている請求項６記載の高圧導管。
8. 　高圧導管（２３）がコモンレール（９）とインジェクター（２１）との間に配置されている請求項６又は７記載の高圧導管。
9. 　高圧導管（２３）が２つのコモンレール（９）間に配置されている請求項６から８までのいずれか１項記載の高圧導管。
10. 　高圧導管（２３）が、ポンプ・導管・ノズル式の燃料噴射システムの燃料高圧ポンプとノズルとの間に配置されている請求項６記載の高圧導管。

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